内容正文:
第二节 氮及其化合物
铵盐和氨气的制法
一、铵盐
铵盐是由铵根离子()和酸根离子组成的化合物,铵盐是农业上常用的氮肥。
1.物理性质
颜色 溶解性 状态
白色或无色 易溶于水 晶体
2.化学性质
(1) 受热易分解
NH4Cl = NH3↑+HCl ↑
气体遇冷形成白色固体
NH4HCO3 = NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O
特别提醒:铵盐受热均易分解,但是不是所有的铵盐分解都产生氨气
(2)铵盐与碱反应
NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合的离子方程式:
NH4+ + OH- = NH3·H2O
NH4Cl溶液与NaOH浓溶液混合加热的离子方程式:
NH4+ + OH- ≜ NH3 ↑+ H2O
注意:NH4+与OH-离子在溶液中不能大量共存
在实验室中,常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。
【实验5—7】向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风),用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象,分析现象产生的原因,写出反应的离子方程式。
3.铵根离子的检验
实验装置
铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液
现象
结论
应用
试管中有气泡产生,试纸变蓝
铵盐与强碱反应生成氨气,离子方程式为
①检验铵根离子的存在
②制取氨气
NH4+检验:
铵盐(NH4+)
无色气体(NH3)
试纸变蓝
蘸有浓盐酸
的玻璃棒
产生白烟
规范答案:取少许样品于试管中,加入碱后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有NH4+ 。
(1)检验气体必须用湿润的试纸。
(2)检验碱性气体或溶液用的是红色石蕊试纸。
(3)检验氨气时加入浓碱后,加热才会放出氨气。
4、铵盐的用途
生产氮肥;制炸药;氯化铵常用作制干电池的原料、除去金属表面的氧化物薄膜。
铵盐是农业上常用的化肥,铵态氮肥在使用和保存时应注意密封,低温保存,不与碱性物质混用。
(NH4)2SO4
NH4NO3
NH4HCO3
NH4Cl
CO(NH2)2
二、氨气的制法
【思考与讨论】
右图实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置,思考如何检验试管中已收集满氨,如何吸收处理实验中多余的氮。
1. 氨气的实验室制法
(1) 原料:
NH4Cl与Ca(OH)2
(2) 原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 ≜ CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3) 制取装置:
固固加热装置
与制氧气的装置相同
(4) 收集装置:
向下排空气法
(5) 棉花的作用:
减少与空气的对流,提高氨气的集气速度和纯度。
(6) 验满:
a. 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
b. 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
特别提示
(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。
(2)发生装置的试管口略向下倾斜。
(3)由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管口应插入试管的底部。
(4)棉花团上蘸有稀硫酸,既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。
(5)NH3极易溶于水,当NH3通入水溶液时要设计防倒吸装置。
(6)干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂,也不能用CaCl2干燥,原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。
其它实验室制取NH3的简易方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O==NH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大也有利于NH3的生成
浓氨水+固体CaO CaO与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少;且反应放热,促使NH3·H2O分解。化学方程式:
NH3·H2O+CaO==NH3↑+Ca(OH)2
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
2. 氨气的工业制法
铵盐(NH4+)
物理性质
化学性质
不稳定,受热分解
与碱反应生成氨气
NH4+的检验
NH3的制取
原理
装置
收集
干燥
验满
尾气处理
课堂小结
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)铵盐都易溶于水,且都易分解( )
(2)铵盐都不稳定,受热分解都生成NH3( )
(3)向某溶液中加入稀NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无NH4+ ( )
(4)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl( )
(5)NH4HCO3受热易分解,因而可用作氮肥( )
(6)NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时,发生反应的离子方程式为NH4++OH-=====NH3↑+H2O(